Utlenianie siarczków Zredukowane związki siarki utleniane są do siarki na stopniu utlenienia 0 (siarka rodzima) i VI (siarczany). Utlenianie może zachodzić samoistnie pod wpływem tlenu, jednak często jest przeprowadzane przez bakterie purpurowe i zielone (Chromatium, Chlorobium, Etothiorhodospora) bez udziału tlenu (powstają wówczas złoża siarki rodzimej) lub z udziałem tlenu przez tiobakterie (Beggiatoa, Thiothrix, Thiovolum, Thiobacillus) albo archeony (Sulfolobus), kiedy powstają siarczany. W przypadku Thiobacillus denitrificans utleniaczem są azotany (zachodzi denitryfikacja), a w przypadku Thiobacillus thiooxidans produktem jest kwas siarkowy (jest to skrajny acydofil). Bakterie utleniające w ten sposób siarkę są określane zbiorczo jako bakterie siarkowe.
Redukcja siarczanów i siarki rodzimej (asymilacja) Siarczany rozpuszczalne w wodzie są główną postacią siarki występującą w przyrodzie i są jej głównym źródłem dostępnym dla roślin. W komórkach roślinnych siarczany są redukowane do tioli, a te wbudowywane w aminokwasy i białka. Siarczany są też redukowane do siarczków lub siarkowodoru w warunkach beztlenowych (w głębokich wodach, glebie – zwłaszcza bagiennej) przez anaerobowe bakterie desulfuryzacyjne (Desulfovibrio, Desulfomaculatum, Desulfomonas), utleniając materię organiczną lub wodór.